在软件开发中，有些对象使用非常频繁，那么我们可以预先在堆中实例化一些对象，我们把维护这些对象的结构叫“内存池”。在需要用的时候，直接从内存池中拿，而不用从新实例化，在要销毁的时候，不是直接free/delete，而是返还给内存池。
把那些常用的对象存在内存池中，就不用频繁的分配/回收内存，可以相对减少内存碎片，更重要的是实例化这样的对象更快，回收也更快。当内存池中的对象不够用的时候就扩容。
我的内存池实现如下：
#pragma once #include <assert.h> template<typename T> struct ProxyT { ProxyT():next(NULL){} T data; ProxyT* next; }; template<typename T> class MemoryPool { public: static void* New() { if(next==NULL) { Alloc(); } assert(next!=NULL); ProxyT<T>* cur=next; next=next->next; return cur; } static void Delete(void* ptr) { ProxyT<T>* cur=static_cast<ProxyT<T>*>(ptr); cur->next=next; next=cur; } #ifdef CanFree static void Clear() { ProxyT<T>* proxy=NULL; while(next!=NULL) { proxy=next->next; delete next; next=proxy->next; } next=NULL; } #endif private: static void Alloc(size_t size=16) { if(next==NULL) { #ifdef CanFree ProxyT<T>* tmpProxy=new ProxyT<T>(); next=tmpProxy; for(int i=1;i<size;i++) { tmpProxy->next=new ProxyT<T>(); tmpProxy=tmpProxy->next; } #else ProxyT<T>* memory=(ProxyT<T>*)malloc(size*sizeof(ProxyT<T>)); ProxyT<T>* tmpProxy=new (memory) ProxyT<T>(); next=tmpProxy; for (size_t i=1;i<size;i++) { tmpProxy->next=new (memory+i) ProxyT<T>(); tmpProxy=tmpProxy->next; } #endif } } static ProxyT<T>* next; MemoryPool<T>(); MemoryPool<T>(const MemoryPool<T>&); }; template<typename T> ProxyT<T>* MemoryPool<T>::next=NULL; #define NewAndDelete(className) \ static void* operator new(size_t size) \ { \ return MemoryPool<className>::New(); \ } \ static void operator delete(void* ptr) \ { \ MemoryPool<className>::Delete(ptr); \ }
测试代码如下：
#include "stdafx.h" #define CanFree #include "MemoryPool.h" struct A { int i; NewAndDelete(A) }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { { vector<A*> vect; for(int i=0;i<16;i++) { A* a=new A(); a->i=i; vect.push_back(a); } for(int i=0;i<vect.size();i++) { cout<<vect[i]->i<<endl; } for(int i=vect.size()-1;i>=0;i--) { delete vect[i]; } vect.clear(); MemoryPool<A>::Clear(); } system("pause"); return 0; }
运行结果如下图：
不到100行代码，有两个public方法New和Delete；还有一个Clear方法，这个方法的存在取决于是否定义了宏CanFree，如果定义了这个宏，那么对象是一个个的实例化，在调用Clear的时候可以一个个的回收，如果没有定义，那么是一次分配一块较大的内存，然后在这块内存上实例化多个对象，但没有实现回收这块内存的方法，如果要回收这样的大块内存块，就必须将这些内存块的首地址存起来，我这里没有存起来，而且还要标记对象是否使用，那么Proxy<T>还要加一个字段表示是否使用，在回收的时候还要判断所有对象是否没有使用，只有都没使用才能回收，妹的，为了回收弄得这么麻烦，话说你为什么要回收内存池呢，于是就没有实现回收的方法。整个内存池其实就是一个单链表，表头指向第一个没有使用节点，我们可以把这个单链表想象成一段链条，调用方法New就是从链条的一端（单链表表头）取走一节点，调用方法Delete就是在链条的一端（单链表表头）前面插入一个节点，新插入的节点就是链表的表头，这样New和Delete的时间复杂度都是O(1)，那叫一个快。
所有要使用内存池的对象，只需要在这个对象中引入宏NewAndDelete，这个宏其实就是重写对象的new和delete方法，让对象的创建和回收都通过内存池来实现，所有用内存池实现的对象使用起来和别的对象基本上是一样，唯一的一个问题就是内存池对象对象不是线程安全的，在多线程编程中，创建一个对象时必须枷锁。如果在New和Delete的实现中都加个锁，我又觉得他太影响性能，毕竟很多时候是不需要枷锁，有些对象可能有不用于多线程，对于这个问题，求高手指点！
本文转自啊汉博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/hlxs/p/3391698.html
